冲孔灌注桩施工工艺

冲孔灌注桩施工工艺冲孔灌注桩施工工艺 一 工艺流程一 工艺流程 1 冲击成孔施工流程图 基桩轴线控制点及 水准基点设置 施 工 准 备桩机进场 安装 调试 桩 位 放 样 场地清障 平整 加 固 护筒埋设 钻 机 对 位 调 平 向孔内投放泥浆或 粘土 冲 击 钻 进 终 孔 验 收 补充孔内泥浆或粘 土 捞 渣 制 作 钢 筋 笼 钢筋笼质量检查 对持力层岩土验样 第一次清孔测沉渣 吊放钢筋笼 焊接 第二次清孔测沉渣 安放导管及球塞 灌注混凝土 初灌量 控制 剪球 灌注 拔管 至施工的桩顶 卸导管料斗 起护 筒 转移桩机至下一个 桩位 钢筋进场 材料及 试件送检 水泥 砂 石等材料 进场 送检及配合 比试验 拌 制 混 凝 土 测定混凝土坍落度 制作混凝土试块 养护 测定各段混凝土顶 面高度及控制拔管 高度 设置泥浆池 沉淀 池 循环槽 安装泥 浆泵 2 泥浆池及泥浆排放 1 根据桩基的分布位置及现场场地情况 可以设置制浆池 储浆池 沉淀池并用循环槽连接 出浆循环槽槽底纵坡不大于 1 0 使泥浆池流速不大于 10cm s 泥浆流动时人工用网筛将石碴 捞出 2 钻孔弃碴 泥浆应放置到指定地方 不得任意堆砌在施 工场地内或直接向河流排放 以避免污染环境 3 护筒埋设 冲孔前 孔口埋设钢板护筒 用以固定桩位 防止孔口坍塌 护筒采用 6 8mm 钢板卷制 护筒直径根据设计桩径要求不同 护筒 长度为 2 3m 在护筒的上口边缘开设 1 个溢浆口 护筒坑采用人 工开挖 为保证其刚度 防止变形 在护筒上 下端和中部外侧各 焊一道加劲肋 护筒埋设应高出自然地面 300mm 护筒与孔壁间的缝隙用粘 土填实 防止漏水 护筒内径比钻头直径大200mm 护筒中心与 桩位中心偏差 20mm 护筒安放垂直 4 泥浆拌制 1 粘土制浆选用水化快 造浆能力强 粘度大的膨润土 制浆 前尽量将粘土块 打碎 以缩短机械搅拌时间 为了提高泥浆的粘度和胶体率 经过 优化试验确定在泥浆中加入适量的烧碱 2 泥浆的指标要求 泥浆相对密度 灌入钻孔中的泥浆 其相对密度一般地层为 1 1 1 3 孔底泥浆相对密度为 1 4 1 6 泥浆粘度 入孔泥浆粘度 一般地层 16 22s 含砂率 新制泥浆不大于 4 循环泥浆不大于 8 PH 值 8 10 胶体率 不小于 95 3 钻孔桩钻进施工过程中 每 2 小时左右测定一次泥浆粘度和 泥浆相对密度 每班测定一次全部性能指标并填写泥浆试验记录表 泥浆在泥浆池内沉淀形成循环 5 冲孔方法 1 冲孔采用泥浆护壁 反循环钻进工艺 即由泥浆泵管与冲 击钻头上部连接 泥浆通过泥浆管压至钻头底部 边冲刷边冲击 把泥块砸成泥浆向孔外溢出 如此不断循环 入岩后 钻头将岩 层冲击成粒径 10mm 左右的小石块 调节适当的泥浆比重 使其悬 浮与泥浆之中 通过泥浆循环将其带出 在沉淀池中沉积 2 在成孔施工中 通过冲击高度 泥浆指标等参数的调节来 控制钻进成孔速度 防止孔斜 缩颈等现象的产生 同时利用孔 内泥浆的压力来平衡孔壁压力和水压力 起到护壁的作用 3 场地上部有较大厚度的回填土 因此护筒埋的尽量深 并 用高质量的泥浆护壁 排渣时泥浆密度控制在1 1 1 2t m3 进 入微风化灰岩持力层后 泥浆比重应控制在1 3 1 5t m3 以便 于岩层碎片顺利排出孔外 施工过程中经常测定泥浆密度 6 钻机就位 1 钻机安装就位必须平整 稳固 确保施工中不倾斜 不移 动 钢丝绳与冲击钻头重心应在一条线上 钢丝绳中心与桩孔中 心偏差 20mm 2 钻头 水龙头接头处等关键密封部位要严格检查 保证泥 浆循环系统密封 泥浆泵必须吊挂牢固 保证其上下移动灵活 7 冲进 冲孔桩施工时 相邻桩间采用跳跃施工法 防止因距离太近 对相互间的孔臂或新浇混凝土造成损坏 1 冲孔初时应使保持底等冲击高度 使护筒刃脚处形成坚固 的泥皮护壁 冲至护筒刃脚下 1m 以后 可按土质情况以正常速 度钻进 泥浆比重控制在 1 4 2 操作时掌握卷扬钢丝绳的松紧度 以减少钻头 泥浆泵晃 动 3 在粘土层冲孔 中等冲击高度 大泵量 泥浆比重控制在 1 25 4 冲击施工时 应控制钢丝绳放松量 在钢丝绳上作标记以控 制冲程 勤放少放 防止钢丝绳放松过多减少冲程 放松过少则不 能有效冲击 形成 打空锤 易损坏冲击机具 5 刚入岩时 降低冲击高度 待岩石面冲平后 再恢复正常 的冲击高度 泥浆比重控制在 1 35 6 在基岩层面 应低锤冲击或间断冲击 在基岩中冲击时宜采 用长冲程 加快冲击频率 增加冲击能量 应不断转动冲击头 改 变冲头在孔底的冲击位置 防止出现梅花形孔底或发生孔斜 7 每钻进 4 5 米深度验孔一次 在更换钻头前或容易缩孔处 均应验孔 8 持力层的鉴定及入岩深度判断 1 每桩开始成孔前 项目部将根据勘察报告所对应的持力层深 度通知施工班组 成孔至该深度范围附近时应随时捞取渣样 送技 术质检验员辩论 待技术质检验员辩论确定已到达持力层后 由技 术质检员通知监理及勘察单位代表到场确认 经确认后 量测此时 的孔深 留取岩样封存 并经监理及勘察单位代表签字确认后方可 继续成孔 2 根据设计要求的入岩深度继续成孔 要求每进入持力层深度 30cm 取一次岩样 送勘察单位代表确认 3 当孔深已达到设计要求的入岩深度时 应立即由质检员通知 现场监理及勘察单位代表到场验孔并量测孔深 量测孔时所用的测 量基准点应与入岩时的测量基准点相同 终孔时的岩样应用塑料袋 封存 9 钢筋笼安装 工地设置钢筋制作房 钢筋笼在钢筋制作房加工成型 人工分 节运输至工地 安装钢筋笼时 使用吊车或钻机起吊 1 制作要求 材料要求 制作钢筋笼所使用的钢筋种类 型号和直径均 应符合设计图纸的规定 并在进场后取样送检合格方可使用 场地要求 本工程的钢筋笼制作工程量十分大 因此须根 据施工总平面图的规划在现场合适合位置建设现场钢筋制作场 统 一加工成型钢筋笼 以减少二次运输距离 满足工地生产要求 2 钢筋笼的制作 钢筋笼制作前 应按设计及规范要求先对钢筋进行调直 除锈处理 然后按设计图纸尺寸进行下料 在钢筋焊接之前进行试 焊 试焊合格后再焊接钢筋笼 照钢筋骨架的外径尺寸制一块样板 将箍筋围绕样板制成 箍筋圈 在箍筋圈上标出主筋位置 同时在主筋上标出箍筋位置 然后在水平的工作台上 在主筋长度范围内 放好全部箍筋圈 将 两根主筋深入箍筋圈 按钢筋上所标位置的记号互相对准 依次扶 正箍筋 并一一焊好 钢筋笼根据实际情况加工成二至三节 主筋与箍筋采用点 焊 钢筋笼下放时节与节之间采用搭接焊接头 搭接的长度不小于 10d 且接头错开不小于 75cm 成品钢筋笼保证其顺直 尺寸准确 其直径 主筋间距 10mm 箍筋间距及加强箍筋间距施工误差 20mm 钢筋笼长 度 50mm 3 钢筋笼的安装 根据成孔深度 将钢筋笼制作好后 立即运至现场 安排 吊装 在现场用吊车进行钢筋笼吊入 钢筋笼起吊前在骨架内部 临时绑扎杉木杆以加强其强度 防止钢筋笼变形 采用 20 圆钢制 作两个吊环 将钢筋笼按设计位置固定在护筒顶部 为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求 在其上下 端及中间每隔 2m 在一横截面上设置 4 5 个砂浆垫块 以保证保护 层厚度 钢筋笼吊装之前 先对钻孔进行检测 主要检测钻孔内有 无坍塌和孔壁有无影响钢筋笼下放的障碍物 以确保钢筋笼的安装 钢筋笼吊装时对准孔位 尽量竖直轻放 慢放 遇障碍物 可慢起慢落和正反旋转使之下落 无效时 立即停止下落 查明原 因后再安装 不允许高起猛落 强行下放 防止碰撞孔壁而引起坍 塌 入孔后牢固定位 容许偏差不大于 5cm 并使钢筋笼处于 悬吊状态 10 清孔 冲孔桩达到设计标高 桩底符合设计资料 经过终孔检查符合要求 后 即进行清孔 其目的是保证沉淀层符合设计要求 提高孔底承 载力 同时也使孔泥浆含碴降低 在灌注砼过程中不会出现施工故 障和质量事故 1 清孔前的准备工作 测量并记录孔深 孔径和沉渣厚度 检查导管 橡胶风压管 钢风管 空压机组 水泵等设备 确认前道工序合格并经过监理检 查合格 设备 机具完好 空压机布置在离冲孔桩不远的位置 尽量缩短高压胶体风管的 长度 减少高压空气在管道上的损失 设备布置完毕应进行初步调 试 检查其各部件的运转状态 出现不良情况及时处理解决 2 泥浆准备 采用高级复合泥浆 用优质膨润土 黄粘土 纯碱和水等原料 制配 以保证泥浆良好的护壁效果 膨润土泥浆有相对密度低 粘 度好 含砂量小 失水率小 泥皮薄 稳定性强 护壁能力高 钻 具回转阻力小 钻进效率高 造浆能力大等优点 有利于在孔壁形 成泥皮 减少并阻止孔内外的渗漏 保证孔壁在长时间的晾置情况 下仍能保持稳定 3 安放导管 导管采用壁厚 10mm 250mm 钢管 分节长度为 2 5m 调节管 1 0m 导管接头处采用橡胶密封圈法兰连接 导管使用前应试拼 使用前和使用一个时期后应做水压试验 并试验隔水栓能否顺利通 过 导管下放前检查每根导管是否完整 洁净 畅通以及止水 O 型密封圈的完好性 要确保接头密封 不漏水 安放过程中使导管 位于孔口中间 小心沉放 导管接长时通过两根 I 字钢加工而成的 活动卡悬挂 导管逐段吊装接长 垂直下放 直至底部距沉渣顶部 30 50cm 以利于吸渣 4 钢风管安装 导管内钢风管为 5cm 的镀锌钢管 共 9 节 每节长度为 6m 采用橡胶密封圈快速螺纹连接 在使用前应该进行试拼装 钢管下放前应检查每根钢管是否完整 洁净 畅通以及止水 O 型密封圈的完好性 要确保接头密封 不漏水 安放过程中沿 导管中心 小心沉放 接长时用 U 形活动卡悬挂 导管逐段吊装接 长 垂直下放 在连接过程中要做好预防钢管掉入导管内的措施 钢管伸入桩内的长度一般为孔深的三分之二 5 风管与导管 排浆管连接 橡胶风管 钢风管与导管及排浆管的连接采用导管帽进行处理 橡胶高压风管一端与导管帽连接 一端与空压机的储气罐连接 橡胶高压风管与钢风管的连接由焊接在导管帽的伸出钢管连接 两 者连接部位上安装有简易开关闸门 用于控制高压空气的进出 排浆管与导管帽的连接 将排浆管与导管帽的泥浆排出口用铁丝 进行捆扎密实 11 水下砼灌注 清孔完成 检验合格后 立即进行水砼的灌注 不得停顿 1 灌注砼导管内径 250mm 壁厚 3mm 每节长度 2m 另配 2 节 分别长 1m 导管和长 4m 导管 导管使用前 应进行接长密闭试验 下导管时应防止碰撞钢筋笼 导管支撑架用型钢制作 支撑架支垫 在钻孔平台上 用于支撑悬吊导管 2 水下砼坍落度以 18 22cm 为宜 并有一定的流动度 保持坍 落度降低至 15cm 的时间不少于 1 小时 砼采用商品砼 吊车吊砼罐 将砼直接送到灌注水下砼导管顶部的漏斗中 3 导管顶部漏斗容积满足首批砼的灌注要求 首批砼入孔后 导管埋入砼的深度不能小于 0 8m 4 灌注水下砼过程中测量砼面的标高用比重为 1 5 2 0g cm3 的测量锤 测量以细钢绳 测绳 悬吊 5 使用隔水栓灌注第一批砼 导管底距桩底为 40cm 左右 以 便于隔水栓能顺利地从管底排出 6 导管埋入砼的深度不得少于 1m 不宜大于 6m 一般控制在 2 4m 内 7 在砼灌注过程中 设专人测量导管埋入砼深度 并做好记录 8 水下砼灌注面高出桩顶设计 1 0 1 2m 左右 待桩砼达到一 定强度后将多于砼掏除 桩顶预留 0 1m 待施工承台时再用风镐凿 除 确保桩顶砼质量 9 桩头砼掏除后即可拔出护筒 加以修整 以备后用 12 桩头砼凿除 桩基水下砼灌注时 按设计要求应高出设计标高 1D D 为桩径 左右 待桩砼达到一定强度后 应将该部分砼体凿除 并清除外运 二 技术质量措施二 技术质量措施 1 开工前要进行定位复测 安设护桩 放置水准基点 施工 期及时测量孔位和孔深 及时调整钻机位置 确保孔位中心与设计 相符 钻杆或吊绳中心线垂直度符合要求 2 钻机平台稳定 整体性能满足施工要求 3 护筒埋设稳固 孔口处用粘土夯实 护筒顶高于施工水位 或地下水 1 5m 以上 并高于地面 0 4m 4 钻孔过程终 需做好进尺记录 通过不同地层时要及时取 样与设计核对 发现与设计不相符时 应及时与监理单位和设计单 位联系 进行变更设计 采取处理措施 5 施工过程中要严格控制孔内泥浆 有专人负责检测 6 终孔后灌注水下砼前 要按照摩擦桩或主桩的标准 认真 进行清孔并经监理人员检查签证 7 清孔按施工规范认真操作 禁止用加深孔身来代替清孔 8 灌注孔桩水下砼要严格按照施工配合比进行施工 砂 石 料均要过磅 严格控制用水量 施工过程中及时测定砼的坍落度 发现问题及时调整 以确保灌注质量 9 孔桩水下砼灌注时有专人测量孔深和砼灌注深度 填写砼 灌注记录 认真计算导管埋入砼深度 以便于及时拆除导管 10 钢筋必须有出厂合格证并经分批取样试验合格后才能使用 钢筋堆放分类编号 钢筋绑扎焊接符合设计要求 11 钻孔桩使用冲击钻钻进施工 不得影响邻近构造物已灌注 砼的质量 邻近构造物 如孔桩 已灌注砼抗压强度达到 2 5Mpa 以 上方能钻进施工 三 三 桩基施工常遇问题及处理方法桩基施工常遇问题及处理方法 1 坍孔 1 原因分析 a 提升 下落钻头 和放钢筋骨架时碰撞孔壁 b 护筒周围未用粘土填封紧密而漏水 或护筒埋置太浅 c 未及时向孔内加泥浆 孔内泥浆面低于孔外水位 或孔内出 现承压水降低了静水压力 或泥浆密度不够 d 在流砂 软淤泥 破碎地层 松散砂层中进钻 进尺太快或 停在一处空转时间太长 转速太快 2 预防措施与处理方法 a 提升 下落钻头 和放钢筋骨架时保持垂直上下 严格控制 晃动其幅度 b 护筒周围用粘土填封紧密 c 钻进中及时添加新鲜泥浆 使其高于孔外水位 d 遇流砂 松散土层等 适当加大泥浆密度 不要使进尺过快 或空转时间过长 e 轻度坍孔 加大泥浆密度和提高水位 严重坍孔 用粘土泥 膏投入 待孔壁稳定后采用低速钻进 2 钻孔偏移 倾斜 1 原因分析 a 桩架不稳 钻机磨损 部件松动 b 土层软硬不匀 c 钻机成孔时